初中科學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的有效方式

□浙江省麗水市蓮都區(qū)天寧中學(xué) 李姍姍

在科學(xué)教育過程中，一直存在的現(xiàn)實問題是，教師在教學(xué)過程中會比較重視科學(xué)知識的教學(xué)進(jìn)度，從而忽略指導(dǎo)學(xué)生自主探究科學(xué)原理，導(dǎo)致學(xué)生缺乏自主探究意識。顯然，如果初中生習(xí)慣了被動接受現(xiàn)成知識的學(xué)習(xí)狀態(tài)，那么很難形成良好的科學(xué)思維意識。所以他們即便掌握了豐富的科學(xué)知識，也很少會在現(xiàn)實生活中遷移科學(xué)原理，學(xué)生缺乏觀察、探究能力，漸漸便造成了知行脫節(jié)的局面。學(xué)生學(xué)得機械、學(xué)習(xí)存在誤區(qū)，就難以形成終身學(xué)習(xí)意識。隨著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的呼聲越來越高，科學(xué)教育也要全面發(fā)散學(xué)生的思維意識，有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，健全學(xué)生的思維品質(zhì)。在此背景下，初中科學(xué)教師則可按照以下程序逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力：

一、以豐富的感性材料為基礎(chǔ)，順利展開科學(xué)猜想

初中生是否已經(jīng)形成科學(xué)思維能力的一個基本判斷標(biāo)準(zhǔn)，便是他們是否可以從科學(xué)角度去看待感性材料，是否具備從科學(xué)材料中推測、抽象出科學(xué)原理的認(rèn)知能力。從這個層面來說，要想有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，那么初中科學(xué)教師就應(yīng)該在教學(xué)過程中提供豐富的感性材料，組織學(xué)生自主觀察、閱讀，讓學(xué)生初步形成科學(xué)認(rèn)知意識，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)猜想，據(jù)此喚起學(xué)生的科學(xué)探究欲望，以便為后續(xù)的科學(xué)探究、發(fā)明實踐活動做準(zhǔn)備。確保學(xué)生的思維是活躍的、是能動的，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

例如，“物質(zhì)在水中的溶解”一課教學(xué)中，筆者就思考了指導(dǎo)學(xué)生在科學(xué)探究過程中形成科學(xué)思維能力的可行性，重點分析了學(xué)生本身的認(rèn)知狀態(tài)，確定了如下問題：初中生在現(xiàn)實生活中見到過許多物質(zhì)在水中溶解的過程，而且也經(jīng)常會將某些物質(zhì)溶解于水中。所以學(xué)生對本節(jié)課知識并不陌生。學(xué)生可以直接利用自身的認(rèn)知經(jīng)驗去探究物質(zhì)的溶解性，也能由此去分析飽和溶液、不飽和溶液的區(qū)別。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生也能自主查閱物質(zhì)的溶解表，分析特定物質(zhì)的溶解性。因此，為了讓學(xué)生順利實現(xiàn)有效學(xué)習(xí)，筆者就在課堂上準(zhǔn)備了一些可溶解的物質(zhì)，主要是一些奶茶粉末，以及一些裝有純凈水的水杯。在科學(xué)課上，筆者直接將奶茶粉末倒在水中，據(jù)此為學(xué)生制作奶茶，并邀請學(xué)生品嘗。這個做法不僅提供了豐富的感性材料，而且還讓學(xué)生產(chǎn)生了愉悅心理，因為他們從未想過可以在科學(xué)課上品嘗自己喜歡的奶茶，所以他們帶著甜蜜、幸福的心情參與了課堂活動。與此同時，筆者導(dǎo)入了“物質(zhì)在水中的溶解”這個探究主題，而學(xué)生根據(jù)課堂觀察結(jié)論、生活認(rèn)知經(jīng)研究，能自主思考物質(zhì)在水中的溶解問題，自然而然地進(jìn)入到科學(xué)探究狀態(tài)，也由此主動思考科學(xué)問題。

二、以多元的科學(xué)探究為中心，組織問題解決活動

培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的一個關(guān)鍵因素便是要確保學(xué)生可以以主體身份參與科學(xué)探究活動。因為相比較被動接受現(xiàn)成的科學(xué)知識，科學(xué)探究活動可以更好地驅(qū)動學(xué)生，讓學(xué)生經(jīng)歷分析、解決問題的動態(tài)過程，并由此建構(gòu)新知識、新能力，自然而然地提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，讓學(xué)生內(nèi)化科學(xué)原理。為此，初中科學(xué)教師便要在科學(xué)課上重新調(diào)整師生互動形式，營造開放、自由的科學(xué)探究氛圍，指引學(xué)生自主創(chuàng)造、自主發(fā)現(xiàn)，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，使其順利生成科學(xué)知識，形成科學(xué)思維能力。

在“物質(zhì)在水中的溶解”一課教學(xué)中，雖然本班學(xué)生在品嘗奶茶時非常幸福，也因此產(chǎn)生了一定的認(rèn)知欲望，但是他們卻并未實現(xiàn)深入思考，沒有自主分析物質(zhì)的溶解性問題。于是，筆者就順勢提問：物質(zhì)在水中溶解的速度與什么因素有關(guān)？這時，學(xué)生便自主展開了科學(xué)猜想。有的學(xué)生表示物質(zhì)溶解與溫度有關(guān)，有的學(xué)生則表示物質(zhì)溶解與攪拌速度有關(guān)，有的學(xué)生則表示物質(zhì)溶解與物質(zhì)本身的溶解速度有關(guān)。雖然學(xué)生的發(fā)言不同，但是卻都各有道理。所以筆者就鼓勵學(xué)生親自操作實驗設(shè)備，比如，利用酒精燈加熱水溶液、使用玻璃棒攪拌水溶液、使用不同物質(zhì)去觀察物質(zhì)的溶解速度。學(xué)生需親自記錄實驗現(xiàn)象，根據(jù)實驗現(xiàn)象去分析物質(zhì)的溶解性問題。

三、以開放的科學(xué)實踐為后續(xù)，再次發(fā)散科學(xué)思維

從思維體系上看，科學(xué)思維存在知行結(jié)合、理實一體的特點，這意味著初中生不僅要在理論知識學(xué)習(xí)過程中展現(xiàn)出自己的科學(xué)思維能力，還要具備利用科學(xué)知識、科學(xué)技術(shù)去解決現(xiàn)實問題的實踐創(chuàng)新能力。對此，初中科學(xué)教師便要積極組織科學(xué)實踐活動，鼓勵學(xué)生在現(xiàn)實生活中應(yīng)用所學(xué)知識，進(jìn)一步發(fā)散學(xué)生的科學(xué)思維能力，從而真正為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)做好充足準(zhǔn)備。

在“物質(zhì)在水中的溶解”一課教學(xué)中，本班學(xué)生雖然在實驗課上分析了各類物質(zhì)的溶解性知識，也明白不同物質(zhì)的溶解速度是不同的，但是卻沒有因此產(chǎn)生滿足感，反而開始渴望在現(xiàn)實生活中去觀察、記錄各類物質(zhì)的溶解速度，認(rèn)為自己已經(jīng)具備了利用科學(xué)技術(shù)去解決現(xiàn)實問題的能力。面對學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，筆者也尊重了學(xué)生的想法，讓學(xué)生在周末期間參觀一些奶茶店，觀察奶茶工作人員是如何讓物質(zhì)在液體中加速溶解的。后來，筆者就組織學(xué)生總結(jié)實踐經(jīng)驗，讓學(xué)生分享了自己實踐經(jīng)歷。其中有的學(xué)生表示：因為自己添加奶茶粉末的數(shù)量不當(dāng)，導(dǎo)致液體無法按照預(yù)期設(shè)想溶解這些粉末，而且不管如何攪拌、加熱，都無法完全溶解粉末。自然而然地，筆者便將“物質(zhì)在水中的溶解”與“物質(zhì)在水中的結(jié)晶”兩節(jié)課知識結(jié)合起來，讓學(xué)生綜合探究了物質(zhì)的溶解問題，進(jìn)一步發(fā)散了學(xué)生的科學(xué)思維，有效培養(yǎng)了學(xué)生的質(zhì)疑意識。

總而言之，在初中科學(xué)教學(xué)過程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力將是必然趨勢，也是學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)的基本要求，關(guān)系學(xué)生本身的科學(xué)認(rèn)知狀態(tài)、效果，也是確保學(xué)生可以終身受益的重要任務(wù)。因此，初中科學(xué)教師要全面指導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)探究、發(fā)明實踐活動，并為此準(zhǔn)備豐富的感性材料、創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生自然而然地去思考科學(xué)問題的解決方法，探索科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用要點，從而切實培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，為學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展做準(zhǔn)備。